A China terá um radiotelescópio de 110 metros com precisão extrema: poderá apontar para o equivalente a uma bola a 3,3 km

Construir um radiotelescópio de 110 metros já significa erguer uma estrutura gigantesca. Conseguir, além disso, que ele possa se mover e apontar para o céu com uma precisão da ordem de segundos de arco leva o problema a outra escala. É exatamente isso que a China busca com o Qitai Radio Telescope (QTT), em Xinjiang: um instrumento totalmente direcionável cuja precisão prevista pode ser expressa por meio de uma comparação surpreendentemente cotidiana. A 3,3 quilômetros de distância, essa margem angular equivale aproximadamente ao tamanho aparente de uma bola de pingue-pongue.

O projeto acaba de superar um importante marco de sua construção. No dia 18 de agosto, as equipes concluíram a montagem da terceira camada da estrutura que servirá de suporte para a antena, uma etapa que coloca a estrutura principal na fase final de construção. Segundo informações divulgadas pela CCTV, o próximo trabalho será instalar a estrutura de elevação, responsável por sustentar a enorme seção móvel no eixo de elevação. O cronograma atual prevê concluir a estrutura principal em 2027 e terminar todo o conjunto para que entre em operação em 2028.

O que essa precisão significa

A comparação com a bola de pingue-pongue serve para dar uma dimensão a uma medida pouco intuitiva. A precisão de apontamento prevista é de cerca de 2,5 segundos de arco, uma fração minúscula de um grau. Vista a 3,3 quilômetros de distância, uma bola de pingue-pongue ocupa aproximadamente essa margem angular. É importante, no entanto, não confundir os conceitos: estamos falando da precisão com que a antena poderá ser orientada para um ponto específico do céu, e não que ela será capaz de "enxergar" literalmente objetos desse tamanho a uma distância semelhante.

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Essa precisão precisará ser mantida enquanto uma estrutura de milhares de toneladas muda de posição. A seção que se moverá no eixo de elevação terá mais de 3.000 toneladas e o conjunto poderá girar 360 graus ao redor de seu eixo vertical. O problema é que fatores como a gravidade e o vento podem provocar pequenas deformações em uma superfície dessas dimensões. Para compensá-las, o projeto incorpora mecanismos de ajuste ativo capazes de corrigir essas alterações e manter a geometria necessária durante as observações.

Por que tanta precisão

A resposta está nas frequências para as quais ele foi projetado. O QTT poderá chegar a 115 GHz, uma faixa em que as ondas de rádio têm comprimentos de apenas alguns milímetros. À medida que o comprimento de onda diminui, o feixe de uma antena desse tamanho fica mais estreito e qualquer erro de orientação ou irregularidade do refletor tem um impacto maior sobre a observação. Controlar tanto o apontamento quanto o formato da superfície não é, portanto, um refinamento adicional, mas uma condição para aproveitar de fato o instrumento em suas frequências mais altas.

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Para colocar esses 110 metros em perspectiva, podemos olhar para dois gigantes já em operação: o Green Bank, nos EUA, e o Effelsberg, na Alemanha, têm antenas totalmente direcionáveis de 100 metros. O QTT levará essa abertura para 110 metros, embora isso não faça dele simplesmente "o maior radiotelescópio chinês". O FAST chega a 500 metros, mas utiliza outra arquitetura: fica sobre uma depressão natural e deforma ativamente uma área de seu refletor para formar a parábola utilizada em cada observação. O projeto de Qitai, por outro lado, aposta em movimentar uma antena completa de grande diâmetro e trabalhar até 115 GHz.

Quando estiver em operação, o observatório deverá estudar pulsares, rajadas rápidas de rádio e outros fenômenos do Universo, além de integrar redes de interferometria de linha de base muito longa, nas quais várias antenas separadas trabalham de forma coordenada. Seus responsáveis também preveem utilizá-lo como apoio para missões chinesas de exploração do espaço profundo. Essa combinação explica boa parte das exigências do projeto: não se trata apenas de construir uma antena de 110 metros, mas de transformar uma estrutura desse tamanho em um instrumento capaz de saber com enorme precisão para onde está apontando.

Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.